Методические указания

1. При выполнении пункта 4 используют:

G1 (ГТ) – генератор тока стенда;

РА1 (I_ПР) - АВМ1 на пределе измерений << 10 мА > >;

РV1 (U_ПР) - АВМ2 на пределах измерения << 0,5В >> и << 1В> > соответственно для германиевого и кремниевого диодов;

VD1 - исследуемые диоды Д9 и КД103.

2. При выполнении пункта 5 используют:

G2 (ГНЗ) – источник напряжения стенда, позволяющий изменять выходное напряжение от 0 до 100 В;

РА2 (I_ОБР) – АВО на пределах измерения << 0,1мА >> и << 0,01мА >>;

PV2 (UОБР) – АВМ2 на пределе измерения << 100 B >>.

 

Контрольные вопросы

1.Какие основные полупроводниковые диоды вы знаете?

2.Где применяют выпрямительные диоды?

3.Каковы особенности импульсных, точечных и плоскостных диодов?

4.Сравните германиевый и кремниевый диоды, пользуясь их ВАХ.

5.Каковы основные параметры выпрямительных диодов?

 

 

 

 

Лабораторная работа №2

 

Исследование стабилитрона и стабистора

 

Цель работы – снятие и анализ ВАХ кремниевого стабилитрона и стабистора; определение их параметров по характеристикам (рис.3, а, б).

Пояснения. Стабилитроны и стабисторы – это полупроводниковые диоды, на которых напряжение сохраняется с определенной точностью при изменении протекающего через них тока в заданном диапазоне. Эти приборы предназначены для стабилизации напряжения. Участки ВАХ, соответствующие электрическим режимам стабилитронов и стабисторов в режиме стабилизации, называют рабочими (участки ав и вг на рис.4). Рабочий участок стабилитрона расположен на обратной ветви ВАХ, т.е. прибор работает в режиме пробоя. Рабочий участок стабистора расположен на прямой ветви ВАХ.

Основными параметрами стабилитронов являются:

-номинальное напряжение стабилизации U_СТ.НОМ – среднее напряжение стабилизации стабилитрона при 298 К и определенном токе стабилизации I_СТ;

-разброс напряжений стабилизации DU_СТ – интеграл напряжений, в пределах которого находится напряжение стабилизации прибора данного типа;

 

 

 

-температурный коэффициент напряжения стабилизации a_СТ, показывающий на сколько процентов изменяется напряжение стабилизации U_СТ при изменении температуры окружающей среды на 1 К;

-дифференциальное сопротивление r_СТ, определяющее стабилизирующие свойства прибора и показывающее, как напряжение стабилизации зависти от тока;

-минимально допустимый ток стабилизации I_CT.MIN – минимальный ток через стабилитрон, при котором сохраняется его стабилизирующие свойства; при меньших значениях тока I_CT резко возрастает r_СТ и уменьшается U_СТ;

-максимально допустимый ток стабилизации I_CT.MAX – максимальный ток, при котором прибор сохраняет работоспособность длительное время.

Значение температурного коэффициента напряжения стабилизации и его знак зависят от напряжения U_СТ.НОМ. Стабилитроны, напряжение стабилизации которых больше 5,5В, имеют a_СТ >0, т.е. при увеличении температуры напряжение U_СТ увеличивается. При напряжении U_СТ.НОМ < 5,5В стабилитроны имеют a_СТ <0 и их напряжение стабилизации с увеличением температуры уменьшается. Стабисторы также имеют a_СТАБ <0.

В стабилизаторах напряжения, работающих в широком диапазоне температур, используют прецизионные стабилитроны с внутренней термокомпенсацией, в которых последовательно их p-n-переходу включен в прямом направлении обычный кремниевый p-n-переход с отрицательным температурным коэффициентом прямого напряжения (рис.5).

Дифференциальное сопротивление стабистора r_СТАБ рассчитывают по формуле (см. рис.4):

(2)